RU2766998C1 - Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures - Google Patents
Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766998C1 RU2766998C1 RU2020142274A RU2020142274A RU2766998C1 RU 2766998 C1 RU2766998 C1 RU 2766998C1 RU 2020142274 A RU2020142274 A RU 2020142274A RU 2020142274 A RU2020142274 A RU 2020142274A RU 2766998 C1 RU2766998 C1 RU 2766998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traverse
- base
- compression
- tension
- fastened
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Существуют машины подобного назначения, у которых гидроцилиндр выполняет функции статического и циклического нагружения, а высота рабочего пространства регулируется смещением траверсы с захватами по гладким колоннам дополнительными гидроцилиндрами и фиксацией ее на колоннах цанговыми зажимами (например, машины типа МИУ, выпускаемые ООО «НИКЦИМ Точмашприбор» совместно с заводом ЗИМ г. Армавир).There are machines for this purpose, in which the hydraulic cylinder performs the functions of static and cyclic loading, and the height of the working space is regulated by moving the traverse with grippers along smooth columns with additional hydraulic cylinders and fixing it on the columns with collet clamps (for example, machines of the MIU type, manufactured by NIKTSIM Tochmashpribor LLC jointly with the ZIM plant in Armavir).
Существуют также машины (в основном зарубежного производства), у которых высота рабочего пространства устанавливается смещением траверсы по резьбовым колоннам, а функции нагружения также выполняет гидроцилиндр.There are also machines (mostly foreign-made), in which the height of the working space is set by moving the traverse along the threaded columns, and the hydraulic cylinder also performs the loading function.
По своему назначению и функциональным возможностям машины типа МИУ наиболее близки к заявляемой и могут быть приняты за прототип (аналог).In terms of purpose and functionality, the MIU type machines are closest to the claimed one and can be taken as a prototype (analogue).
К недостаткам аналога можно отнести то, что при сравнительно сложной конструкции нагружающего устройства, на машине невозможно производить испытания изделий большой длины с большой величиной деформации при статическом нагружении из-за ограничения хода силовозбуждающего гидроцилиндра.The disadvantages of the analogue include the fact that with a relatively complex design of the loading device, it is impossible to test products of great length with a large amount of deformation under static loading on the machine due to the limitation of the stroke of the power-exciting hydraulic cylinder.
Этих недостатков лишена заявляемая машина.These shortcomings are deprived of the claimed machine.
На прилагаемых рисунках (фиг. 1, 2) изображена заявляемая машина, включающая в себя следующие узлы:The attached drawings (Fig. 1, 2) show the inventive machine, which includes the following nodes:
- нагружающее устройство I, предназначенное для деформирования испытываемого образца;- loading device I, designed to deform the test specimen;
- насосную установку II, обеспечивающую функционирование сервогидравлической системы нагружения;- pumping unit II, which ensures the operation of the servo-hydraulic loading system;
- систему управления;- control system;
- систему измерения.- measurement system.
Нагружающее устройство I содержит:Loading device I contains:
- основание 1 (фиг. 1), два червячных редуктора 2, скрепленных с основанием и связанных между собой муфтой 3, серводвигатель 4, приводящий во вращение ходовые винты 5 редукторов, датчик силы 6, скрепленный с основанием 1 с помощью шпильки 7 с двумя шарнирными узлами 8, нижний захват 9, скрепленный с датчиком силы с помощью шпильки 10, верхний захват 11, скрепленный с плунжером 12 с помощью шпильки 13 с двумя шарнирными узлами 14, встроенными в плунжер 12, манжету 15, уплотняющую полость «А», подвижную траверсу 16, фланец 17, образующий с плунжером 12 и траверсой 16 гидравлическую полость «Б», две гайки 18 (фиг. 2, вид Д), скрепленные с траверсой 16 и сочлененные с винтами 5, два механизма выборки люфта между винтами 5 и траверсой 16, включающие упорные втулки 19, гайки-корпуса 20, штифты 21 от проворота гаек-корпусов 20, кольцевые поршни 22, образующие с гайками-корпусами 20 гидравлические полости «В» (фиг. 2, сечение К-К), площадь поперечного сечения которых в сумме превышает на 5…10% площадь полости «Б» гидроцилиндра, фланец 23, образующий с траверсой 16 и с плунжером 12 полость «А», датчик перемещения 24 (фиг. 2, сечение Е-Е) захвата 11 относительно траверсы 16, две колонны 25, скрепленные с основанием 1 гайками 26, направлящие шариковые втулки 27, сочленяющие колонны 25 с траверсой 16 и удерживаемые в траверсе фланцами 28, поперечину 29, связанную с ходовыми винтами 5 через шарикоподшипник 30 и фланец 31 и скрепленную с колоннами 25 винтами 32 и фланцами 33, сервоклапан 34, скрепленный с фланцем 23, служащий для управления процессом нагружения образца (изделия), а также для управления установочным ходом захвата 11 относительно траверсы 16.- base 1 (Fig. 1), two
Гидроцилиндр, встроенный в траверсу 16 - дифференциальный:Hydraulic cylinder built into traverse 16 - differential:
полость «Б» (фиг. 2, сечение Е-Е) находится под постоянным давлением магистрали высокого давления, полость «А» управляется сервоклапаном 34 (фиг. 2, вид Г), осуществляющим подачу из магистрали высокого давления в полость «А» (фиг. 2, сеч. Ж-Ж) и слив рабочей жидкости из полости «А» в бак 42 (фиг. 2, сеч. И-И).cavity "B" (Fig. 2, section E-E) is under constant pressure of the high pressure line, cavity "A" is controlled by a servo valve 34 (Fig. 2, view D), which supplies from the high pressure line to the cavity "A" ( Fig. 2, section G-Zh) and draining the working fluid from cavity "A" into tank 42 (Fig. 2, section II-I).
Площадь штоковой полости «Б» в два раза меньше площади поршневой полости «А».The area of the rod cavity "B" is two times less than the area of the piston cavity "A".
Для установки печи при высокотемпературных испытаниях к основанию 1 с помощью зажимов 35 крепится стойка 36, сочлененная с поперечиной 29 через планку 37, скрепленную с поперечиной винтами 38 и штифтами 39.To install the furnace during high-temperature tests, a
Насосная установка II содержит:Pumping unit II contains:
- насос 40 большой производительности с электродвигателем 41;- high-
- бак 42 для помещения рабочей жидкости;-
- насос 43 малой производительности с электродвигателем 44;- low-
- клапан предохранительный 45 для поддержания заданного давления в магистрали высокого давления;-
- манометр 46 для контроля давления в магистрали высокого давления;-
- гидрораспределители 47 и 48 для управления захватами;-
- гидрораспределитель 49 для включения и выключения механизма фиксации траверсы 16 относительно ходовых винтов;-
- клапаны обратные, фильтры, кран.- check valves, filters, faucet.
Заявляемая машина работает следующим образом:The claimed machine works as follows:
1. При испытаниях образца с помощью сервомеханического1. When testing a sample using a servomechanical
привода.drive.
Нагружение испытываемого образца осуществляется путем перемещения траверсы 16 с зафиксированным плунжером 12 с помощью серводвигателя 4 и червячно-винтовых редукторов 2. Для испытания образца необходимо проделать следующее:The test sample is loaded by moving the
- включить насос 43 малой производительности и клапаном 45 настроить давление в магистрали высокого давления, создающее в полости «Б» на плунжере 12 усилие, превышающее на 10…15% ожидаемую максимальную нагрузку на образце;- turn on low-
- с помощью сервоклапана 34 плунжер 12 установить в крайнее верхнее положение, прижав торец плунжера 12 к торцу фланца 23;- using the
- с помощью серводвигателя 4 установить высоту рабочего пространства, соответствующую длине испытываемого образца, путем перемещения траверсы 16 по ходовым винтам 5;- using the servomotor 4 to set the height of the working space, corresponding to the length of the test sample, by moving the
- установить контрольный образец в захваты и закрепить с помощью распределителей 47 и 48, при этом, при необходимости, манипулируя положением траверсы 16 с помощью серводвигателя 4;- install the control sample in the grips and fix it with the help of
- с помощью серводвигателя 4 нагрузить установленный образец на растяжение нагрузкой, превышающей предельную на 10…15% и подтянуть гайки нижнего шарнирного узла 8 и верхнего шарнирного узла 14;- using a servomotor 4, load the installed sample for tension, exceeding the limit by 10 ... 15% and tighten the nuts of the
- разгрузить машину, убрать контрольный и установить испытываемый образец в захваты;- unload the machine, remove the control and install the test sample in the grips;
- произвести испытание образца на растяжение, нагружая его по заданной программе с помощью серводвигателя 4 и системы управления с записью результатов испытания на диаграмме в координатах «нагрузка-перемещение», «нагрузка-деформация» (при испытании с тензодатчиком на образце);- to test the sample for tension, loading it according to a given program using a servomotor 4 and a control system with recording the test results on a diagram in the coordinates "load-displacement", "load-strain" (when testing with a strain gauge on the sample);
- произвести испытания на сжатие и изгиб, установив на захваты соответствующие приспособления (см. патент №2678935).- perform compression and bending tests by installing appropriate devices on the grips (see patent No. 2678935).
2. При испытаниях образца с помощью сервогидравлического привода.2. When testing a sample using a servo-hydraulic drive.
Нагружение испытываемого образца осуществляется с помощью гидроцилиндра, встроенного в траверсу 16.The test sample is loaded using a hydraulic cylinder built into the
Для испытания образца необходимо:To test a sample, you must:
- включить насос 43 малой производительности;- turn on
- настроить требуемое давление в магистрали высокого давления (см. предыдущий раздел);- set the required pressure in the high pressure line (see the previous section);
- с помощью сервогидравлической системы управления по датчику перемещения 24 (фиг. 2, сечение Е-Е) установить в полости «А» высоту подушки ~ 5…10 мм (расстояние от торца плунжера 12 до торца фланца 23);- using the servo-hydraulic control system, using the displacement sensor 24 (Fig. 2, section E-E), set the height of the cushion in the cavity "A" ~ 5 ... 10 mm (distance from the end of the
- с помощью серводвигателя 4 установить расстояние между захватами, соответствующее длине испытываемого образца;- using the servomotor 4, set the distance between the grips, corresponding to the length of the test sample;
- с помощью гидрораспределителя 49 соединить полости «В» (фиг. 2, сечение К-К) механизмов для выборки люфта между гайками 18 и ходовыми винтами 5 с магистралью высокого давления;- using a
- включить насос 40 большой производительности, клапаном 45 «подправить» давление в магистрали высокого давления, насос 43 малой производительности выключить;- turn on the high-
- управляя полостью «А» с помощью сервоклапана 34 произвести испытания образца на циклическую усталость при знакопеременном нагружении по заданной программе, а также испытания на растяжение, сжатие и изгиб (см. предыдущий раздел);- by controlling cavity "A" with the help of
- в процессе испытания образца производить запись диаграмм в координатах «нагрузка-время», «перемещение (деформация)-время», а при испытаниях на малоцикловую усталость записывать петлю гистерезиса по ГОСТ25.502.- in the process of testing the sample, record diagrams in the coordinates "load-time", "displacement (deformation)-time", and when testing for low-cycle fatigue, record the hysteresis loop according to GOST25.502.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
В отличие от аналога, а также существующих универсальных испытательных машин отечественного и зарубежного производства, заявляемая машина имеет два сервопривода нагружения испытываемого образца (изделия):Unlike analogue, as well as existing universal testing machines of domestic and foreign production, the claimed machine has two servo loading of the test sample (product):
- сервомеханический для испытаний образцов (изделий) в большом диапазоне длины (до нескольких метров) при статическом приложении нагрузки с помощью серводвигателя;- servomechanical for testing samples (products) in a wide range of lengths (up to several meters) with a static load applied using a servomotor;
- сервогидравлический для испытаний образцов в статическом, малоцикловом и многоцикловом режимах нагружения с помощью гидроцилиндра, встроенного в подвижную траверсу.- servo-hydraulic for testing samples in static, low-cycle and high-cycle loading modes using a hydraulic cylinder built into the movable traverse.
Это дало следующий результат:This gave the following result:
- возможность проводить испытания образцов и изделий большой длины с большой величиной деформации (рабочий ход до нескольких метров) при статическом приложении нагрузки с помощью сервомеханического привода нагружения;- the ability to test samples and products of great length with a large amount of deformation (working stroke up to several meters) with a static load application using a servo-mechanical loading drive;
- возможность проводить испытания образцов на растяжение, сжатие, изгиб, мало- и многоцикловую усталость с любым коэффициентом асимметрии цикла с помощью сервогидравлического привода нагружения;- the ability to test samples for tension, compression, bending, low- and high-cycle fatigue with any cycle asymmetry coefficient using a servo-hydraulic loading drive;
- возможность на статическую составляющую цикла накладывать высокочастотную при одновременной работе обоих приводов нагружения;- the ability to impose a high-frequency component on the static component of the cycle with simultaneous operation of both loading drives;
- совмещение гидроцилиндра с траверсой упростило и удешевило конструкцию нагружающего устройства.- the combination of the hydraulic cylinder with the traverse simplified and reduced the cost of the design of the loading device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020142274A RU2766998C1 (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020142274A RU2766998C1 (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2766998C1 true RU2766998C1 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=80736893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020142274A RU2766998C1 (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2766998C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116413150A (en) * | 2022-12-25 | 2023-07-11 | 北京工业大学 | Multi-shaft ultrahigh-cycle and multi-shaft low-cycle combined amplitude-variable thermo-mechanical fatigue test device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2732110A1 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-27 | Commissariat Energie Atomique | Testing rapidly heated specimen bars |
RU2240530C2 (en) * | 2002-11-19 | 2004-11-20 | Открытое акционерное общество "Точприбор" | Device for testing specimen by tension and compression |
RU2412430C2 (en) * | 2008-12-15 | 2011-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Machine for testing screw springs |
RU2642557C1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-01-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending |
-
2020
- 2020-12-21 RU RU2020142274A patent/RU2766998C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2732110A1 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-27 | Commissariat Energie Atomique | Testing rapidly heated specimen bars |
RU2240530C2 (en) * | 2002-11-19 | 2004-11-20 | Открытое акционерное общество "Точприбор" | Device for testing specimen by tension and compression |
RU2412430C2 (en) * | 2008-12-15 | 2011-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Machine for testing screw springs |
RU2642557C1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-01-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116413150A (en) * | 2022-12-25 | 2023-07-11 | 北京工业大学 | Multi-shaft ultrahigh-cycle and multi-shaft low-cycle combined amplitude-variable thermo-mechanical fatigue test device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108519291B (en) | High-temperature stretching-fatigue mechanical property tester and method based on electric cylinder driving | |
RU2766998C1 (en) | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures | |
CN109100222B (en) | Automatic calibration device for clamp rigidity and use method thereof | |
RU2678935C1 (en) | Servo-hydraulic universal testing machine for mechanical testing of samples of materials in tension, compression, bending and low cycle fatigue in tension-compression | |
JP2007510151A (en) | Multi-axis universal testing machine | |
JP2007510151A6 (en) | Multi-axis universal testing machine | |
KR20120018344A (en) | Hydraulic system and general-purpose test device | |
CN109870371B (en) | Creep compression experimental device | |
CN204389102U (en) | Dual force source superposing type multi-dimension force sensor calibrating installation | |
CN113340594B (en) | Fatigue life testing device and method for heavy-load planetary roller screw | |
CN114088553B (en) | Large-tonnage inhaul cable test device | |
RU2642557C1 (en) | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending | |
CN113640101A (en) | Rock sample point load tester and test method | |
CN203037460U (en) | Axial loading mechanism for nut of ball screw pair | |
CN108436819B (en) | Calibration device and calibration method for high-load bolt fastening machine tool | |
CN214472373U (en) | Axial force uniform distribution type concentric clamp tensile testing machine | |
CN215894239U (en) | Uniform-speed loading device of point load tester | |
CN206270151U (en) | Asphalt material compression creep loading device based on universal testing machine | |
CN214309839U (en) | Test device for detecting stress relaxation performance of metal material | |
CN209166771U (en) | A kind of spring test device | |
CN111103108B (en) | Pseudo-static multifunctional test system | |
RU145786U1 (en) | STRENGTH TESTING MATERIAL | |
RU2752378C1 (en) | Servohydraulic testing machine for evaluation of operating characteristics of antiseismic hydraulic shock absorbers of atomic reactors | |
CN210294117U (en) | Multidimensional stress loading experimental device for neutron diffraction measurement | |
RU2791459C2 (en) | Test bench for reciprocating mechanisms |